本文中，小編整理了科學(xué)家們發(fā)表的多篇重要研究成果，共同解讀熱量限制對人類機(jī)體健康的影響，分享給大家！

【1】Nature：生酮飲食不能抗癌，但限制熱量或能切斷脂質(zhì)供應(yīng)并抑制腫瘤生長

doi：10.1038/s41586-021-04049-2

生酮飲食（ketogenic-diet，KD）是一種脂肪高比例、碳水化合物低比例，蛋白質(zhì)和其他營養(yǎng)素合適的配方飲食。當(dāng)人們進(jìn)行生酮飲食時(shí)，身體會代謝產(chǎn)生更多的酮體（包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮），以用作能量來源。熱量限制（caloric restriction，CR）是指在提供充分的營養(yǎng)成分如必需氨基酸、維生素等，保證不發(fā)生營養(yǎng)不良的情況下，限制每日攝取的總熱量，將總熱量減少25-50%。有研究表明，熱量限制不但能延緩腫瘤生長，還能延長實(shí)驗(yàn)動物的壽命。

這兩種飲食方式，都屬于低血糖指數(shù)飲食，因?yàn)檫@種飲食方式不會在進(jìn)食后迅速提高血糖水平。而低血糖指數(shù)飲食能夠?qū)⒀撬胶鸵葝u素水平控制在最低，這與一些動物模型中的腫瘤生長受到抑制有關(guān)，因此低血糖指數(shù)飲食被認(rèn)為能夠抑制腫瘤生長，但與這類飲食相關(guān)的其他代謝變化是否會影響腫瘤生長卻并不清楚。對于大多數(shù)癌癥患者來說，是不能進(jìn)行長期低血糖飲食的，因?yàn)檫@樣會導(dǎo)致他們體重減輕和肌肉質(zhì)量降低，不利于疾病治療。但生酮飲食和定期模擬禁食已經(jīng)在癌癥治療的臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了。這些飲食調(diào)節(jié)方式對于癌癥究竟有何種效果呢？

近日，麻省理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們在Nature雜志發(fā)表了題為“Low glycaemic diets alter lipid metabolism to influence tumour growth”的研究論文。這項(xiàng)研究通過胰腺癌小鼠模型發(fā)現(xiàn)，只有熱量限制能夠抑制腫瘤生長，而生酮飲食則不行。并進(jìn)一步揭示了背后的機(jī)制：熱量限制既降低了血漿和腫瘤中的血脂水平，又降低了硬脂酰輔酶A去飽和酶（SCD）活性，導(dǎo)致癌細(xì)胞既無法從飲食中獲取脂質(zhì)，又難以自己生產(chǎn)，從而導(dǎo)致腫瘤生長受限。而生酮飲食雖然也降低了SCD活性，但卻增加了血脂水平，因此癌細(xì)胞可以通過飲食獲取足夠的脂質(zhì)來生長分裂。

圖片來源：NEJM, 2022, doi:10.1056/NEJMoa2114833

【2】Science：重大進(jìn)展！在正確的時(shí)間攝入卡路里限制性飲食有望極大地延長壽命

doi：10.1126/science.abk0297

一個長壽的秘訣很簡單，就是少吃，不過人們卻不容易做到。對各種動物的研究表明，限制卡路里可以導(dǎo)致更長壽、更健康的生活。如今，在一項(xiàng)新的研究中，霍華德-休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員Joseph Takahashi及其同事們指出身體的晝夜節(jié)律（即生物鐘）在這種長壽效應(yīng)中起著很大的作用。他們報(bào)告說，只在一天中最活躍的時(shí)間段進(jìn)食，大大延長了攝入卡路里限制性飲食（reduced-calorie diet，即減少卡路里的飲食）的小鼠的壽命。相關(guān)研究結(jié)果于2022年5月5日在線發(fā)表在Science期刊上，論文標(biāo)題為“Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice”。

在Takahashi及其團(tuán)隊(duì)對數(shù)百只小鼠進(jìn)行的這項(xiàng)為期四年的研究中，僅卡路里限制性飲食就使小鼠的壽命延長了10%。但是只在夜間---也就是小鼠最活躍的時(shí)候---給小鼠喂食卡路里限制性飲食，就能延長它們的壽命延長35%。這種組合---卡路里限制性飲食加上夜間進(jìn)食的時(shí)間表---使這些小鼠通常為兩年的中位壽命（median lifespan）增加了九個月。對于人類來說，類似的時(shí)間計(jì)劃是將飲食限制在白天的時(shí)間。Takahashi說，這項(xiàng)研究有助于解開圍繞強(qiáng)調(diào)只在一天中的特定時(shí)間進(jìn)食的飲食計(jì)劃的爭議。正如NEJM期刊上近期發(fā)表的一項(xiàng)研究報(bào)告所說的那樣，這種飲食計(jì)劃可能不會加快人類的減肥速度，但它們可能會帶來健康益處，從而延長壽命（NEJM， 2022， doi：10.1056/NEJMoa2114833）。

【3】 Cell Metabol：熱量限制可以抑制結(jié)核病進(jìn)展

doi：10.1016/j.cmet.2020.12.016

結(jié)核分枝桿菌感染每年在全球造成近200萬人死亡，是公共健康的主要威脅，特別是在中低收入國家中更為嚴(yán)重。目前認(rèn)為包括遺傳和環(huán)境在內(nèi)的多種因素都可能增加結(jié)核病的風(fēng)險(xiǎn)。在環(huán)境因素中，營養(yǎng)不足導(dǎo)致的蛋白質(zhì)能量攝入低、脂肪量少和微量營養(yǎng)素缺乏會增加機(jī)體對結(jié)核分枝桿菌感染的敏感性，從而增加患結(jié)核病的風(fēng)險(xiǎn)。近期，意大利衛(wèi)生研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，在小鼠模型中進(jìn)行熱量限制（Caloric Restriction，CR）可以顯著減少結(jié)核分枝桿菌感染后的肺部損傷。該研究“Caloric Restriction Promotes Immunometabolic Reprogramming Leading to Protection from Tuberculosis”在Cell Metabolism雜志上發(fā)表。

研究人員將小鼠分為兩組，一組隨意進(jìn)食，一組采取熱量限制。在喂養(yǎng)4周后通過靜脈注射讓小鼠感染結(jié)核分枝桿菌，隨后研究發(fā)現(xiàn)，相比隨意進(jìn)食組，熱量限制組的感染小鼠肺和脾中的感染細(xì)菌數(shù)量明顯少得多，病理表現(xiàn)較輕，肺部肉芽腫少且小，巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞浸潤的比例也很低。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，熱量限制誘導(dǎo)了代謝向糖酵解的轉(zhuǎn)變，降低與免疫細(xì)胞中自噬相關(guān)的脂肪酸氧化和活性，同時(shí)還誘導(dǎo)了一系列蛋白的表達(dá)，這些蛋白有細(xì)胞屏障和抵御環(huán)境刺激的作用，從而減少肺損傷，保護(hù)肺間質(zhì)緊密性，限制了結(jié)核分枝桿菌的擴(kuò)散。這項(xiàng)研究從機(jī)制上闡述了熱量限制可以抑制結(jié)核分枝桿菌的感染和結(jié)核病的進(jìn)展，可能為患者帶來新的治療策略。

【4】Science：首次證實(shí)適度的卡路里限制對人類的健康有益，鑒定出一種有潛力延長人類健康壽命的關(guān)鍵蛋白

doi：10.1126/science.abg7292

幾十年的研究已表明在實(shí)驗(yàn)室條件下，限制果蠅、線蟲和小鼠的卡路里（即熱量）攝入可以延長壽命。但這種卡路里限制是否能對人類也有同樣的效果還不清楚。如今，在一項(xiàng)新的研究中，來自美國耶魯大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的研究人員證實(shí)了適度的卡路里限制對人類的健康有益，并確定了一種可能用來延長人類健康的關(guān)鍵蛋白。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2022年2月11日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Caloric restriction in humans reveals immunometabolic regulators of health span”。

這項(xiàng)新的研究基于CALERIE（Comprehensive Assessment of Long-term Effects of Reducing Intake of Energy， 減少能量攝入的長期影響綜合評估）臨床試驗(yàn)的結(jié)果，這是第一個在健康人身上進(jìn)行卡路里限制的對照研究。在該臨床試驗(yàn)中，這些作者首先在200多名研究參與者中確定了基線卡路里攝入量。然后，他們要求這些參與者中的一部分人將他們的卡路里攝入量減少14%，而其他人則繼續(xù)照常進(jìn)食，并在接下來的兩年里分析卡路里限制的長期健康影響。

研究者Vishwa Deep Dixit教授說道，這項(xiàng)臨床試驗(yàn)的總體目標(biāo)是看看卡路里限制對人類是否像對實(shí)驗(yàn)動物一樣有益。他說，如果是這樣的話，人們想更好地了解卡路里限制對身體的具體作用，從而導(dǎo)致健康的改善。由于以前的研究已表明，小鼠中的卡路里限制可以增加感染，Dixit還想確定卡路里限制可能與炎癥和免疫反應(yīng)有什么聯(lián)系。

圖片來源：Ke Zou，et al. Science Advances，doi：10.1126/sciadv.aba1306

【5】Science子刊：通過補(bǔ)充甲硫氨酸或能抵消熱量限制所介導(dǎo)的壽命延長效應(yīng)

doi：10.1126/sciadv.aba1306

早在20世紀(jì)30年代，科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)，減少食物的攝入或能延長大鼠的壽命，即熱量限制（CR，caloric restriction）方式，其被定義為在不引發(fā)營養(yǎng)不良的情況下減少機(jī)體對熱量的攝入，如今熱量限制被證明能限制一系列物種的壽命，包括酵母、線蟲、果蠅、魚類和小鼠等；雖然熱量限制對人類壽命的影響還有待于科學(xué)家們進(jìn)一步研究確定，但對非人類靈長類動物的相關(guān)研究卻表明，熱量限制或?qū)C(jī)體健康有益，并可能會延長恒河猴的壽命，此外，在人類機(jī)體中進(jìn)行的短期熱量限制研究也證實(shí)了這種方式對機(jī)體代謝健康方面的益處。因此，理解熱量限制延長機(jī)體壽命的分子機(jī)制或有望幫助開發(fā)年齡相關(guān)疾病的新型預(yù)防措施和療法，其對于延長人類健康壽命也至關(guān)重要。

目前研究人員并不清楚熱量限制延長多種物種壽命的精細(xì)化分子機(jī)制，近日，一篇發(fā)表在國際雜志Science Advances上題為“Life span extension by glucose restriction is abrogated by methionine supplementation： Cross-talk between glucose and methionine and implication of methionine as a key regulator of life span”的研究報(bào)告中，來自加利福尼亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們就通過研究揭開了其中的奧秘，文章中，研究人員通過將核糖體圖譜分析技術(shù)與基于微流體的單細(xì)胞分析的RNA測序技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，分析了葡萄糖限制（GR， glucose restriction）延長酵母復(fù)制壽命的分子機(jī)制，研究者發(fā)現(xiàn)了葡萄糖感應(yīng)和細(xì)胞內(nèi)甲硫氨酸調(diào)節(jié)之間的一種串?dāng)_機(jī)制（cross-talk，相互作用機(jī)制），即葡萄糖限制能下調(diào)甲硫氨酸生物合成酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的轉(zhuǎn)錄和翻譯，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)甲硫氨酸濃度下降，而在外部補(bǔ)充甲硫氨酸則能夠抵消葡萄糖限制所帶來的壽命延長效應(yīng)。

【6】Cell Metab：熱量限制或有助延緩人體衰老

doi：10.1016/j.cmet.2018.02.019

在首批探究熱量限制（calorie restriction， 也譯作卡路里限制）對人體影響的研究中，一項(xiàng)新的研究證實(shí)在兩年內(nèi)將熱量攝入量減少15％，可延緩衰老和代謝，并阻止年齡相關(guān)疾病。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)熱量限制會降低與阿爾茨海默病和帕金森病等年齡相關(guān)神經(jīng)疾病、癌癥、糖尿病和其他疾病相關(guān)的全身性氧化應(yīng)激。相關(guān)研究結(jié)果于發(fā)表在Cell Metabolism期刊上，論文標(biāo)題為“Metabolic Slowing and Reduced Oxidative Damage with Sustained Caloric Restriction Support the Rate of Living and Oxidative Damage Theories of Aging”。

研究者Leanne M. Redman博士說道，“限制卡路里能夠減慢你的基礎(chǔ)代謝，而且如果代謝副產(chǎn)物加速衰老過程，那么幾年內(nèi)持續(xù)進(jìn)行卡路里限制可能有助于降低慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)并延長壽命。” CALERIE（Comprehensive Assessment of the Long-Term Effects of Reducing Intake of Energy，綜合評估減少能量攝入的長期效應(yīng)）是首個用于測試熱量限制對非肥胖人群的代謝影響的隨機(jī)對照試驗(yàn)。這項(xiàng)臨床研究的第2階段報(bào)道了53名年齡在21歲至50歲之間的健康非肥胖男性和女性在2年內(nèi)將熱量攝入降低了15％的結(jié)果，并進(jìn)行了代謝測量和氧化應(yīng)激測量。通過測量在2周內(nèi)這些參與者的分子和組織吸收的同位素比率計(jì)算每個人攝入的熱量下降。這種測量技術(shù)可準(zhǔn)確地確定維持體重的熱量水平。

【7】限制卡路里攝入為什么能夠起到預(yù)防衰老相關(guān)疾病發(fā)生的效果？

相比于適者生存，進(jìn)化可能實(shí)際上更偏向于懶惰者的生存。來自堪薩斯大學(xué)的研究人員通過研究古代軟體動物和腹足動物的化石，發(fā)現(xiàn)代謝率較高的生物更有可能滅絕。結(jié)果顯示，從長遠(yuǎn)來看，需要較少能量來維持日常生活并維持其身體機(jī)能的動物更有可能獲勝。雖然新陳代謝不是決定一個物種是否滅絕的唯一因素，但研究人員認(rèn)為它是長期生存的一個非常重要的組成部分。這一新發(fā)現(xiàn)增加了越來越多的證據(jù)，將新陳代謝與長壽聯(lián)系起來。

威斯康星大學(xué)醫(yī)學(xué)與公共衛(wèi)生學(xué)院副教授Rozalyn Anderson稱，她在猴子中的工作也表明新陳代謝是衰老過程的核心。此前發(fā)表在Science雜志上針對76只猴子的研究中，安德森和她的同事們發(fā)現(xiàn)，與一群吃了對照的猴子相比，限制動物在20年內(nèi)消耗了多少卡路里的25％使它們的年齡不同無論他們想要多少。吃較少的猴子患癌癥或心臟病等與年齡有關(guān)的疾病的可能性要低2.5倍。“受熱量限制的動物年齡不同，”安德森說?！八麄兊哪挲g不會慢，他們的年齡也不同，他們的年齡增長方式與疾病風(fēng)險(xiǎn)較小有關(guān)。這種差異就在于他們的新陳代謝?！?/p>

【8】GeroScience：限制卡路里攝入能夠抵抗衰老！

doi：10.1007/s11357-017-9976-8

此前盛傳一種說法：減少攝入的食物量能夠降低代謝速率進(jìn)而延長壽命。而直到最近這種說法逐漸成為主流趨勢。很多大型的抗衰老主題網(wǎng)站都把禁食作為一項(xiàng)科學(xué)內(nèi)容加以討論，而硅谷精英們則將很適度禁食的行為叫做“生物黑客”。發(fā)表在GeroScience雜志上的一篇文章中，來自俄克拉荷馬大學(xué)的研究者們在這一領(lǐng)域提出了新的見解。這篇名為“Role of DNA methylation in the dietary restriction mediated cellular memory”的文章揭示了禁食產(chǎn)生的若干好處的內(nèi)在機(jī)制，即禁食會導(dǎo)致特定基因啟動子甲基化的水平下降，進(jìn)而提高這些基因的表達(dá)水平，最終對細(xì)胞的記憶產(chǎn)生永久的影響。

雖然很多基因（Pomc， Hsph1， 以及Nts1）都受到禁食的影響，但Nts1基因最為重要。該基因編碼一類叫做Neurotensin受體1的蛋白，該受體是一類GPCR，能夠受到神經(jīng)肽neurotensin的信號激活。而信號的具體效應(yīng)與細(xì)胞的類型以及位置有很大的關(guān)系。Neurotensin具有降低血壓、提高血糖、降低體溫以及抵抗傷害等作用。此外，該信號還能夠通過另外一條通路引發(fā)prolactin以及l(fā)uteinizing兩類激素的分泌。在外周區(qū)域中，neurotensin能夠?qū)π∧c局部產(chǎn)生一定的影響，促進(jìn)小腸內(nèi)分泌細(xì)胞的分泌以及平滑肌的收縮，此外，它還能夠維持小腸干細(xì)胞群的穩(wěn)態(tài)。這也是為什么作者認(rèn)為Nts基因?qū)τ谛∧c的功能具有重要的作用。

圖片來源：CC0 Public Domain

【9】Nat Commun：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)降低卡路里攝入能夠延長壽命

doi：10.1038/s41467-017-00607-3

一個世紀(jì)以前，研究者們發(fā)現(xiàn)通過降低卡路里的攝入能夠顯著地延長動物的壽命。然而，在經(jīng)過了大量的研究后，研究者們始終不清楚其中的原因。如今，來自Temple大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究者們則打破了這一禁錮。在發(fā)表在最近一期的Nature Communications雜志上的一篇文章中，作者們首次發(fā)現(xiàn)了動物體內(nèi)的表觀基因組特征會隨著年老發(fā)生改變，而限制卡路里的攝入則能夠延緩這一改變，進(jìn)而解釋了其對壽命產(chǎn)生影響的原因。

"我們的研究表明，表觀遺傳學(xué)的變異，即以DNA的甲基化修飾發(fā)生改變?yōu)橹饕卣鞯淖兓菚S著時(shí)間發(fā)生改變的，其中小鼠的變異速率高于猴子，而猴子的變異速率又高于人類"，該研究的通訊作者Jean-Pierre Issa博士說道。這一發(fā)現(xiàn)解釋了為什么猴子的壽命高于小鼠，而人類的壽命高于猴子。在這一研究中，作者們采集了小鼠、猴子以及人類不同年齡段的血液樣本，并且分析了其中的DNA甲基化特征。通過深度測序的手段，作者們比較了各個物種隨著年齡變化而發(fā)生的DNA甲基化的改變。結(jié)果顯示，年長的個體基因組中存在一些特有的甲基化修飾，這些修飾在年輕的個體中是不存在的。

【10】Cell Metabol：重大突破！科學(xué)家解讀極低熱量飲食方式如何有效逆轉(zhuǎn)2型糖尿病

doi：10.1016/j.cmet.2017.10.004

來自耶魯大學(xué)的科學(xué)家日前通過對動物模型進(jìn)行研究闡明了極低熱量飲食如何有效逆轉(zhuǎn)2型糖尿病，相關(guān)研究刊登于國際雜志Cell Metabolism上，如果在人類機(jī)體中證實(shí)了這項(xiàng)研究結(jié)論，那么或?yàn)檠芯咳藛T開發(fā)治療糖尿病等慢性疾病的新型療法就能提供新的靶點(diǎn)和希望。

據(jù)美國CDC數(shù)據(jù)顯示，截止到2050年將會有三分之一的美國人患上2型糖尿病，有研究報(bào)告指出，接受減肥手術(shù)治療的很多患者都會出現(xiàn)2型糖尿病緩解的表現(xiàn)，因?yàn)闇p肥手術(shù)能在患者臨床體重發(fā)生明顯降低之前有效限制患者對熱量的攝取，因此研究人員重點(diǎn)研究闡明了熱量限制如何快速逆轉(zhuǎn)2型糖尿病。

文章中，研究人員調(diào)查了極低熱量飲食（VLCD）方式對患2型糖尿病的嚙齒類動物模型所產(chǎn)生的影響，極低熱量飲食就是個體的攝食量是正常情況下的四分之一；利用新型穩(wěn)定的同位素方法，研究人員對誘發(fā)機(jī)體肝臟中葡萄糖產(chǎn)量增加的多個代謝過程進(jìn)行了追蹤和計(jì)算，名為PINTA的新方法就能夠讓研究人員對肝臟中關(guān)鍵的代謝流進(jìn)行全面深入分析，而這些代謝流會引發(fā)機(jī)體胰島素耐受性的產(chǎn)生，并且增加肝臟中葡萄糖的產(chǎn)生率，這兩個關(guān)鍵過程都能引發(fā)糖尿病患者機(jī)體血糖濃度水平的上升。（生物谷Bioon.com）

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